История электротехники

Г.Б. Онищенко выполнил теоретические исследования асинхронно-вентильных каскадов с преобразователями частоты различных типов в цепи ротора и внес большой вклад в их промышленное внедрение.

6.2.13. ИЗОЛЯЦИЯ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Надежность и долговечность электрических машин обусловлена главным образом их техническими показателями и качеством электроизоляционных материалов. Наибольший вклад в разработку и внедрение новых изоляционных материалов, конструкций на их основе и технологических процессов, обеспечивающих в значительной мере прогресс в электромашиностроении, внесли специалисты завода «Электросила» и отделение изоляции ВЭИ (впоследствии Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизоляционных материалов — ВНИИЭИМ, г. Москва).

В 30–40-х годах завод «Электросила», изготавливая все более мощные высоковольтные турбо- и гидрогенераторы и двигатели, успешно преодолел барьеры высокого напряжения 6–13, 8–15, 15–20 кВ, используя наиболее передовые в то время конструкцию и технологический процесс нанесения непрерывной слюдяной изоляции, пропитанной битумным связующим, вакуум-нагнетательным способом. Основными разработчиками этой системы изоляции были в предвоенные годы — Г.И. Сканави, а в послевоенные — П.Н. Куракин и В.Н. Королев.

Следующий качественный скачок в развитии высоковольтной изоляции на заводе «Электросила» произошел в 60-е годы, когда создание отечественной термореактивной изоляции на основе пропитанных лент «слюдотерм» резко повысило надежность изоляции. Это явилось результатом совместных усилий химиков — разработчиков связующего (Р.В. Молотков), создателей слюдяных бумаг (Ю.В. Корицкий, Н.В. Александров) и технологов (И.Т. Сушкова). Выдающуюся роль в организации и координации этой работы на заводе «Электросила» сыграл В.Н. Королев.

Одновременно подобная система изоляции создавалась с помощью ВНИИЭИМ на харьковском заводе «Электротяжмаш» (А.В. Хвальков-ский, Р.С. Холодовская, В.Б. Бунер). В эти же годы термореактивная изоляция с использованием принципа вакуум-нагнетательной пропитки сухих лент («монолит») была разработана во ВНИИЭИМ (Н.В. Александров, С.Г. Трубачев, В.Г. Огоньков) и успешно внедрена на крупнейших электромашиностроительных заводах: «Уралэлектротяжмаш», «Сибэлектротяжмаш», Лысьвенский турбогенераторный завод.

В 1968 г. на первых гидрогенераторах с термореактивной изоляцией было обнаружено явление электроэрозионного повреждения изоляции (пазовый разряд), характерное для твердой термореактивной изоляции в сочетании с традиционной конструкцией пазового крепления. За короткий срок (2–3 года) пазовый разряд приводил к полному разрушению изоляции. Исследования, проведенные на моделях и реальных генераторах, позволили создать систему упругого пазового уплотнения обмотки. Эта конструкция, применяемая с 1970 г. на всех высоковольтных машинах, выпускаемых заводом «Электросила», позволила полностью исключить это явление и избежать серьезных проблем, которые позднее возникли у ряда ведущих фирм за рубежом. В это же время были созданы материалы для принципиально новой системы крепления лобовых частей обмотки.

В 1970–1979 гг. на заводе «Электросила» Б.Д. Ваксером, З.М. Гуревичем, Т.Ю. Баженовой, Ю.Л. Пресновым были выполнены фундаментальные исследования долговечности и надежности термореактивной изоляции на лабораторных установках: 1) испытания на электрическое старение, механические воздействия и вибрацию; 2) функциональные испытания, совмещающие воздействие электрического поля и термомеханические напряжения; 3) исследования систем пазового крепления.

Результаты этих исследований позволили значительно снизить толщину изоляции статорных обмоток, что чрезвычайно важно для улучшения технико-экономических показателей Турбо- и гидрогенераторов. При этом повысились качество и надежность машин в эксплуатации, была обеспечена стабильность изоляции в производстве путем внедрения новых чувствительных методов контроля, использующих ионизационные явления.

В середине 70-х годов потребовалось повышение напряжения турбогенераторов мощностью 800–1200 МВт до 24 кВ и исключение коронирования обмотки. Для этого на заводе «Электросила» было создано эффективное и надежное короногасящее покрытие на основе эмали с наполнителями, имеющими нелинейные вольт-амперные характеристики. Разработанные модификации конструкции такого покрытия и методы контроля эмали, обеспечивающие его стабильность, а также простоту производства, позволили использовать его во всем существующем диапазоне классов напряжений высоковольтных электрических машин.